自动控制第七章新.pdf

第七章 控制系统的校正设计 1 系统设计与校正概述 2 串联超前校正 34 串联滞后校正 4 串联滞后超前校正 4 5 PID控制器 46 期望特性法的综合校正 2 7 反馈校正 2 4 7.1 系统校正概述 时域分析法 系统分析：控制系统 控制系统 结构和参数 频域分析法 性能指标 选择补偿（校正）装置和参数 系统设计：控制系统 控制系统 性能指标 结构和参数 一性能指标 ? 稳态误差指标 位置误差系数K p 速度误差系数Kv 加速度误差系数Ka ? 时域指标 经验值： ttt spr σ%,,, M r :0.1~0.4 ξ :0.4~0.7 ? 频域指标 σ:5%~30% 闭环频域指标： Mo(), Mrrb ,ω ,ω :30γ ~60 γ ,,K ω 开环频域指标： gc KdBg 6 二.系统的校正或补偿 控制系统的固有部 1、校正概念 分，其特性为已知 为改善系统性能 为改善系统性能 补偿部分 输入量 输出量输出量 串联 串联补偿 放大元件放大元件 执行元件执行元件 被控对象被控对象 补偿元件 局部反馈 局部反馈 反馈补偿反馈 补偿元件 主反馈 测量元件 校正：就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改 变的机构或装置，使系统整个特性发生变化，从而满足给 定的各项性能指标。 工程中常用的校正方法： 串联校正、并联校正、反馈校正和复合校正。 2、校正方式 串联校正 GC(s) G0(s) 控制器/校正 H(s) 装置 图7-1 串联校正 串联超前校正 串联滞后校正 串联校正 串联滞后－超前校正 PID控制器 期望频率特性校正法 反馈校正与顺(前)馈校正 G1(s) G2(s) G3(s) H(s) 图7-2 具有反馈校正的系统 GC(s) G1(s) GC(s) G1(s) N(s) R(s) G (s) 2 G2(s) (a)前馈校正(对给定值) (b)前馈校正(对扰动) 图7-3 顺馈校正的系统 复合校正 N(s) GC